В каких случаях применяется углеволокно
Внешнее армирование плит перекрытий необходимо в зданиях, которые находятся в неудовлетворительном техническом состоянии и нуждаются в восстановлении и модернизации. Усиление плиты углеволокном может выполняться с обеих сторон. Укрепление снизу считается более эффективным, поскольку усиливается перекрытие в так называемой зоне растягивающего напряжения. В новых зданиях и сооружениях также может потребоваться усиление плиты углеродными материалами, такими как ленты, ламели и сетки, в случае верхнего размещения дополнительных весомых конструкций.
Углеволокно применяется в работе с каменными, деревянными и железобетонными конструкциями:
- при работе с кирпичными стенами для их сейсмостойкости;
- чтобы компенсировать дефицит армирования;
- чтобы повысить пластичность и несущую способность колонн;
- для повышения несущей способности конструкций;
- при необходимости изменения сферы использования помещения;
- для того чтобы исправить проектные ошибки или строительные дефекты;
- чтобы предотвратить разрушение конструкций вследствие неблагоприятных погодных условий;
- для того чтобы увеличить сроки эксплуатации конструкции;
- для придания конструкции современного вида.
Что такое углеволокно?
Углеродное волокно является композитом, состоящим из углеродных нитей, толщина которых примерно 5–16 микрон. Благодаря своим возможностям, тонкие волокна выравниваются и объединяются в кристаллы, которые невозможно увидеть без микроскопа. Из–за этого усиливается прочность на растяжение.
По техническим характеристикам, даже по твердости, углеродное волокно примерно раза в 3 превосходит металл (до недавних пор самый прочный материал в строительстве). Используется углеволокно в таких сферах, как промышленность, строительство, реже в аэрокосмической сфере.
Один из основных плюсов использования углеродного волокна – это доступность, скорость и простота реализации (технология работы представляет из себя наклеивание материала на подготовленную поверхность).
Использовать такой метод усиления можно на различных видах конструкций:
- бетонные здания;
- железобетонные;
- каменные;
- металлические;
- деревянные.
Приготовление компонентов
Углеродные материалы продаются смотанными и упакованными в специальный защитный полиэтилен. Не допускается попадание пыли, которой после шлифования бетона будет достаточно, иначе углеродное волокно не будет приклеиваться с помощью строительного клея на основе смолы, т. е. получится производственный брак. Поэтому, заготовительную зону следует застелить плотным полиэтиленом и уже по нему отматывать требуемую длину углеродного материала. Обрезка углеродных лент и сеток может осуществляться обычным ножом, или ножницами по металлу, а углеродных ламелей – угол–шлифовальной машинкой с отрезным кругом по металлу.
Адгезивы, могут быть, как правило, двухкомпонентные – т. е. необходимо объединить два материала в определенных количествах. Необходимо точно прислушиваться к инструкции производителя и при смешивании элементов использовать специальные весы или мерную колбу. Объединение элементов заключается в постепенном добавлении одного компонента в другой, при непрерывном перемешивании дрелью на низких оборотах. Ошибки дозирования, или неправильное добавление одного элемента в другой, могут привести к кипению клея.
В последнее время, примерно несколько лет, большинство специалистов присылают адгезив в комплектах – т. е. в двух емкостях с уже дозированными объемами компонентов. Таким образом, появилась возможность просто смешать содержимое одной емкости в другой (для этого емкость присылается полупустой) и получить готовый адгезивный состав.
Строительные адгезивы (для углеродного волокна) поставляются в мешках и затворяются водой согласно инструкции, как любой ремонтный материал.
Помните, что связующее имеет ограниченный срок жизни – порядка 35–45 минут и он резко сокращается при повышении температуры выше 22 оС, поэтому объем приготовляемого адгезива не должен превышать физических возможностей его выработки.
Усиление железобетонных конструкций углеволокном
На 2019 год, несмотря на то, что усиление железобетонных конструкций углеволокном является достаточно новым методом, он является одним из самых эффективных. В доступной продаже находятся качественные и относительно недорогие (по современным расценкам) продукции, как зарубежных производителей, так и российских, именно поэтому купить все необходимые материалы не составит никого труда.
Для начала стоит понять, почему именно такой метод усиления конструкций является одним из самых эффектных:
- Во–первых – по всем свойствам данный материал является одним из самых прочных, он в несколько раз превосходит по упругости, прочности, на растяжку и изгибание такой популярный материал, как конструкционная сталь.
- Во–вторых – время службы. Жгуты и сетки, которые состоят из углерода, не поддаются коррозии и выделяются высокой прочностью к агрессивным средам. Их срок службы практически неограничен.
- В–третьих – вес. При большей прочности углеродные материалы весят в 10 раз меньше той же стали, поэтому они незаменимы при усилении старинных зданий.
- Также материал является ударопрочным и имеет высокую огнеупорность.
- Материал можно наносить в несколько слоев, если это требуется.
- При проведении усиления не требуется прекращение эксплуатации самого помещения.
- Является полностью экологически чистым материалом.
- Универсальный. Может использоваться практически на всех поверхностях.
Но, по сравнению с другими материалами, углеволокно:
- Дороже (можно выбрать более доступный аналог).
- Отражает электрические волны (в некоторых случаях это является большим недостатком).
- Занимает больше времени, процесс композитов более трудоемкий, чем изготовление металла.
Если углеволокно было выбрано в качестве компонента входящего в систему внешнего армирования еще на этапе проектирования того или иного здания, необходимо следовать правилам, входящим в свод 164.1325800.2014.
В каких случаях применяется углеволокно
